Pelaksanaan Penelitian

3.6. Pelaksanaan Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan jartes sebagai tahap proses dan turbidity meter untuk mengukur turbidity sebagai parameternya. Setiap pengambilan sampel air limbah industri jamu disiapkan untuk satu kali tahapan proses yang untuk meliputi semua variabel proses yang diamati pengaruhnya, untuk satu kali tahapan proses diperlukan sekitar 40 liter air limbah, sebelum digunakan setiap sampel dianalisa nilai turbidity dan absorbansinya. Penggunaan jartes dilakukan dengan mengaktifkan jartes selama 30 detik kemudian masukan koagulan dengan dosis yang telah ditentukan lalu aktifkan pengadukan dengan kecepatan 140 rpm selama 1 menit untuk pengadukan cepat kemudian turunkan kecepatan pengadukan menjadi 45 rpm pada kondisi ini tambahkan flokulan dengan dosis tertentu, pengadukan lambat dilakukan selama 15 menit lalu biarkan air limbah selama 15 menit setelah itu sampel diambil untuk diukur nilai turbidity dan absorbansinya. Penentuan waktu pengendapan proses 15 menit setelah melewati tahap jartes didasari pada realita pengolahan air limbah yang ada terjadi proses pengendapan di dalam clarifier selama 30 menit, karena proses penelitian menggunakan jartest dilakukan secara batch dan untuk kondisi yang lebih baik maka waktu untuk pengendapan ditentukan 15 menit. Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini sebagai berikut :

3.6.1. Penelitian Pemilihan Variabel Proses Penelitian pemilihan variabel proses merupakan suatu metode penapisan

menggunakan rancangan Taguchi dimana pada proses pemilihan variabel ini terdapat tujuh variabel proses yang akan diteliti pengaruhnya dan akan dipilih tiga variabel proses yang paling dominan dalam proses koagulasi flokulasi. Dalam penelitian ini Koagulan yang digunakan adalah alumunium sulfat, fero sulfat dan poly alumunium chloride dengan dosis 75 mg/l sampai 250 mg/l., jumlah dosis ini sesuai dengan rujukan dosis pemakaian koagulan yang pada tabel 9. Flokulan yang digunakan adalah flokulan anionik Polyacrylic Acid dengan dosis 0.25 mg/l sampai 1 mg/l dan flokulan kationik Polyethylene-Imine dengan dosis 2 mg/l sampai 5 mg/l, jumlah dosis ini sesuai dengan rujukan dosis pemakaian flokulan yang pada tabel 10. Penentuan pH pada proses ini merupakan variabel proses juga dimana nilai pH yang digunakan antara 4 sampai 7, air menggunakan rancangan Taguchi dimana pada proses pemilihan variabel ini terdapat tujuh variabel proses yang akan diteliti pengaruhnya dan akan dipilih tiga variabel proses yang paling dominan dalam proses koagulasi flokulasi. Dalam penelitian ini Koagulan yang digunakan adalah alumunium sulfat, fero sulfat dan poly alumunium chloride dengan dosis 75 mg/l sampai 250 mg/l., jumlah dosis ini sesuai dengan rujukan dosis pemakaian koagulan yang pada tabel 9. Flokulan yang digunakan adalah flokulan anionik Polyacrylic Acid dengan dosis 0.25 mg/l sampai 1 mg/l dan flokulan kationik Polyethylene-Imine dengan dosis 2 mg/l sampai 5 mg/l, jumlah dosis ini sesuai dengan rujukan dosis pemakaian flokulan yang pada tabel 10. Penentuan pH pada proses ini merupakan variabel proses juga dimana nilai pH yang digunakan antara 4 sampai 7, air

Rancangan percobaan pemilihan variabel proses dilakukan dengan rancangan Taguchi yang tersaji pada tabel 3.1. sebagai berikut : Tabel 3.1. Variabel Uji Percobaan dengan Sistem Koagulasi & Flokulasi

Dosis No Variabel Uji

Rendah (-) Tinggi (+)

1 K. Ferro Sulfat

75 mg/L

200 mg/L

2 K. Alumunium Sulfat

75 mg/L

250 mg/L

3 K. Poly Alumunium Cloride

75 mg/L

250 mg/L

4 F. Anionik, Polyacrylic Acid

0.25 mg/L

1 mg/L

5 F. Kationik, Polyethylene-Imine

2 mg/L

5 mg/L

6 pH ( Penambahan NaOH 75 ppm )

140 rpm Variabel yang diukur :

7 Pengadukan (Mixing)

40 rpm

1. Turbidity pada panjang gelombang 890 nm

2. Absorbansi (Spektrofotometer) pada panjang gelombang 600 nm Pengukuran dilakukan setelah dilakukan pengendapan selama 15 menit Pada penelitian ini semua variabel proses melakukan interaksi, dimana dosis variabel yang digunakan hanya pada dosis tertinggi ( + ) dan dosis terendah ( - ) sesuai dengan rujukan pada tabel 4 dan tabel 5. Nilai turbidity dan absorbansi yang diperoleh kemudian dihitung menggunakan perhitungan Taguchi untuk memperoleh efek positif yang paling dominan. Matriks rancangan Taguchi untuk menentukan tiga variabel proses 2. Absorbansi (Spektrofotometer) pada panjang gelombang 600 nm Pengukuran dilakukan setelah dilakukan pengendapan selama 15 menit Pada penelitian ini semua variabel proses melakukan interaksi, dimana dosis variabel yang digunakan hanya pada dosis tertinggi ( + ) dan dosis terendah ( - ) sesuai dengan rujukan pada tabel 4 dan tabel 5. Nilai turbidity dan absorbansi yang diperoleh kemudian dihitung menggunakan perhitungan Taguchi untuk memperoleh efek positif yang paling dominan. Matriks rancangan Taguchi untuk menentukan tiga variabel proses

Tabel 3.2 . Matriks Rancangan Taguchi

Koagulan Flokulan Indikasi No

Fero Alumunium

pH Mixing % Penurunan

% Penurunan

PAC Anionik Kationik

Sulfat Sulfat

Nilai Absorbansi 1-

Nilai Turbidity

Menentukan Efek Variabel Terhadap % Penurunan Nilai Absorbansi : Efek Variabel K. Fero Sulfat

= [ (y 5 +y 6 +y 7 +y 8 )-( y 1 +y 2 +y 3 +y 4 )]/4 Efek Variabel K. Alumunium Sulfat = [ (y 3 +y 4 +y 7 +y 8 )-( y 1 +y 2 +y 5 +y 6 )]/4

Efek Variabel K. PAC

= [ (y 3 +y 4 +y 5 +y 6 )-( y 1 +y 2 +y 7 +y 8 )]/4

Efek Variabel F. Anonik

= [ (y 2 +y 4 +y 6 +y 8 )-( y 1 +y 3 +y 5 +y 7 )]/4

Efek Variabel F. Kationik

= [ (y 2 +y 4 +y 5 +y 7 )-( y 1 +y 3 +y 6 +y 8 )]/4

Efek Variabel pH

= [ (y 2 +y 3 +y 6 +y 7 )-( y 1 +y 4 +y 5 +y 8 )]/4

Efek Variabel Pengadukan (Mixing) = [ (y 2 +y 3 +y 5 +y 8 )-( y 1 +y 4 +y 6 +y 7 )]/4

Menentukan Efek Variabel Terhadap % Penurunan Nilai Turbidity : Efek Variabel K. Fero Sulfat

= [ (x 5 +x 6 +x 7 +y 8 )-( x 1 +x 2 +x 3 +x 4 )]/4 Efek Variabel K. Alumunium Sulfat = [ (x 3 +x 4 +x 7 +x 8 )-( x 1 +x 2 +x 5 +x 6 )]/4

Efek Variabel K. PAC

= [ (x 3 +x 4 +x 5 +x 6 )-( x 1 +x 2 +x 7 +x 8 )]/4

Efek Variabel F. Anonik

= [ (x 2 +x 4 +x 6 +x 8 )-( x 1 +x 3 +x 5 +x 7 )]/4

Efek Variabel F. Kationik

= [ (x 2 +x 4 +x 5 +x 7 )-( x 1 +x 3 +x 6 +x 8 )]/4

Efek Variabel pH

= [ (x 2 +x 3 +x 6 +x 7 )-( x 1 +x 4 +x 5 +x 8 )]/4

Efek Variabel Pengadukan (Mixing) = [ (x 2 +x 3 +x 5 +x 8 )-( x 1 +x 4 +x 6 +x 7 )]/4

Variabel yang mempunyai efek positif besar terhadap penurunan nilai absorbansi dan turbidity dalam air limbah PT. Sido Muncul adalah tiga variabel yang mempunyai Variabel yang mempunyai efek positif besar terhadap penurunan nilai absorbansi dan turbidity dalam air limbah PT. Sido Muncul adalah tiga variabel yang mempunyai

Pada penelitian ini parameter yang digunakan untuk menganilisa optimalnya proses koagulasi flokulasi pada tahap pemilihan variabel proses adalah parameter absorbansi dan parameter turbidity. Pada saat penelitian ini disusun alat untuk mengevaluasi optimalnya proses hanya terdapat spectrofotomer sehingga penelitian terfokus pada parameter absorbansi tetapi kemudian seiring perjalanan penelitian alat turbiditymeter yang dipesan datang sehingga untuk memperoleh hasil penelitian yang lebih baik maka kedua parameter tersebut dipergunakan. Setelah pada penentuan variabel proses diperoleh tiga variabel proses yang memberikan efek positif terbesar diperoleh hanya digunakan maka pada penentuan kondisi optimum variabel proses hanya digunakan parameter turbidity karena sudah cukup untuk mewakili. Pada prinsipnya kinerja absorbansi pada spectrofotometer dengan turbiditymeter hampir sama yaitu dengan memanfaatkan pembiasan cahaya yang diaeh suatu sumber cahaya yang telah ditentukan panjang gelombangnya. Gelombang pada alat spectrofotometer ditentukan 600 nm setelah pada analisa yang dilakukan terhadap beberapa panjang gelombang untuk air limbah PT. Sido Muncul ternyata pada panjang gelombang 600 nm memberikan posisi peak gelombang yang tertinggi sehingga pada kondisi panjang gelombang 600 nm dianggap sebagai panjang gelombang yang sesuai untuk penentuan nilai absorbansi air limbah ini. Sedang pada turbiditimeter merk Hanna dengan type HI 93703 telah ditentukan panjang gelombang yang digunakan untuk mengukur nilai turbidity air sebesar 890 nm, untuk menguji keakuratan pengukuran maka instrument turbiditymeter ini dilengkapi dengan larutan formazin dengan kode HI 93703-0 untuk turbidity 0 FTU dan dengan kode HI 93703-10 untuk turbidity 10 FTU. Alat turbiditymeter ini pun dilengkapi dengan larutan Pada penelitian ini parameter yang digunakan untuk menganilisa optimalnya proses koagulasi flokulasi pada tahap pemilihan variabel proses adalah parameter absorbansi dan parameter turbidity. Pada saat penelitian ini disusun alat untuk mengevaluasi optimalnya proses hanya terdapat spectrofotomer sehingga penelitian terfokus pada parameter absorbansi tetapi kemudian seiring perjalanan penelitian alat turbiditymeter yang dipesan datang sehingga untuk memperoleh hasil penelitian yang lebih baik maka kedua parameter tersebut dipergunakan. Setelah pada penentuan variabel proses diperoleh tiga variabel proses yang memberikan efek positif terbesar diperoleh hanya digunakan maka pada penentuan kondisi optimum variabel proses hanya digunakan parameter turbidity karena sudah cukup untuk mewakili. Pada prinsipnya kinerja absorbansi pada spectrofotometer dengan turbiditymeter hampir sama yaitu dengan memanfaatkan pembiasan cahaya yang diaeh suatu sumber cahaya yang telah ditentukan panjang gelombangnya. Gelombang pada alat spectrofotometer ditentukan 600 nm setelah pada analisa yang dilakukan terhadap beberapa panjang gelombang untuk air limbah PT. Sido Muncul ternyata pada panjang gelombang 600 nm memberikan posisi peak gelombang yang tertinggi sehingga pada kondisi panjang gelombang 600 nm dianggap sebagai panjang gelombang yang sesuai untuk penentuan nilai absorbansi air limbah ini. Sedang pada turbiditimeter merk Hanna dengan type HI 93703 telah ditentukan panjang gelombang yang digunakan untuk mengukur nilai turbidity air sebesar 890 nm, untuk menguji keakuratan pengukuran maka instrument turbiditymeter ini dilengkapi dengan larutan formazin dengan kode HI 93703-0 untuk turbidity 0 FTU dan dengan kode HI 93703-10 untuk turbidity 10 FTU. Alat turbiditymeter ini pun dilengkapi dengan larutan

3.2.2. Penentuan dosis optimum Penentuan dosis optimum dilakukan setelah pada tahap pemilihan variabel proses diperoleh tiga variabel yang dominan memberikan efek positif terbesar terhadap proses koagulasi flokulasi. Pada tahap penentuan dosis optimum dilakukan suatu pengujian dengan range variabel proses seperti pada tahap pemilihan variabel proses menggunakan jartes hanya pada penelitian ini dilakukan terfokus pada tiga variabel proses tapi pada batas range seperti yang tertampil pada tahap pemilihan variabel proses dan range untuk dosis variabel proses yang terpilih dilakukan dengan range tertentu supaya diperoleh dosis optimum yang akurat. Parameter yang diamati dalam penelitian ini adalah persentase penurunan nilai turbidity yang diukur menggunakan turbiditymeter merk Hanna Instrument dengan model HI 93073 memiliki panjang gelombang 890 nm. Bila pada penelitian ini masih belum diperoleh pada kondisi yang optimal maka dilakukan percobaan dengan tiga variabel tersebut tapi pada dosis yang lebih tinggi sampai diperoleh kondisi yang optimal, bila kondisi optimal untuk koagulan dan flokulan sudah diperoleh maka dilakukan penentuan model matematika. Rancangan penelitian penentuan dosis optimum dilakukan seperti pada tabel 3.3.

Tabel 3.3. Rancangan penelitian penentuan dosis optimum

No Variabel Satuan Komposisi Variabel Percobaan

1. A mg/l

2. B mg/l

3. C mg/l

L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 L 6 air limbah Dimana A n ,B n dan C n nerupakan dosis untuk variabel proses, sedang L n adalah kondisi

4. Turbidity

FTU

turbidity awal air limbah.

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian yang diperoleh pada penelitian mengenai penentuan dosis optimal untuk proses koagulasi flokulasi untuk air limbah industri jamu. Pembahasan yang dilakukan terhadap penelitian ini meliputi pengaruh waktu penyimpanan terhadap penurunan nilai turbidity dan absorbansi, pemilihan variabel proses yang memberikan efek positif terhadap proses koagulasi flokulasi dan penentuan dosis optimal untuk variabel proses pada berbagai karakter air limbah industri jamu.